Электрический ток. Параметры тока. — КиберПедия 

Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...

Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьше­ния длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...

Электрический ток. Параметры тока.

2017-10-16 54
Электрический ток. Параметры тока. 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

Введение

Электротехника -область науки и техники, которая занимается изучением электрических и магнитных явлений и их использованием в практических целях.

Эл. энергия широко применяется во всех областях промышленности, с/х, связи, транспорта, автоматики, вычислительной техники, электроники, радиотехники и в быту.

Преимущества эл. энергии:

1) Легко преобразуется в другие виды энергии (тепловую, механическую, химическую, ядерную и др.)

2) Легко дробится

3) Передается на большие расстояния, легко регулируется (реостаты) и контролируется (счетчики и др. измерит. приборы)

4) Экологически чистая

5) Дешевая

Электроника -область науки, техники и производства, в которой разрабатываются принципы производства и совершенствования электронных приборов, методы инженерного расчета и технологического обеспечения, способы создания электронных систем для нужд.

Формы существования материи

 

вещество поля

молекулы эл.поле м.поле

атомы материя, существующая вокруг заряда

электростат. электрич.

(неподвижные q) (подвижные q) Эл. заряд -это физ.величина, определяющая интенсивность э/м взаимодействий.

Электризация -сообщение телу эл.заряда (трение, влияние, прикосновение).

При электризации выполняется закон эл.заряда:

· В замкнутой системе алгебраическая сумма эл.зарядов всех частиц остается неизменной

q1+q2+…+qn=const

Виды взаимодействия:

· Одноименные заряды отталкиваются, разноименные – притягиваются

Взаимодействие точечных заряженных тел описывается законом Кулона:

F=k

R-расстояние между зарядами

- в среде - в вакууме

0 – эл.постоянная; 8,85*10-12

ℰ - относительная диэл. Проницаемость среды

абс = ℰ0 * ℰ -абсолютная проницаемость среды

 

 

Электрическое поле

Эл. поле – это особый вид материи, который существует вокруг любого проводника с током и действует с силой на другой проводник или заряженную частицу, внесенную в него.

Обнаружить эл. поле можно пробным зарядом.

Пробный заряд – это заряд, внесение которого в исследуемое поле не приводит к перераспределению сил в нем.

Основные характеристики электрического поля

       
   
 


Напряженность – величина хар-ая Потенциал – это величина, равная

силу, с которой эл. поле действует отношению работе, совершаемой

на заряд, помещенную в данную эл.полем при переносе заряда из

точку эл. поля. бесконечности в данную точку поля

Си:[E]= Си: [ = = = В

Вектор напряженности есть - среда

касательная к силовой линии - вакуум

эл.поля. разность потенциалов

- = - = = U(B)

E= - среда U- напряжение – разность потенци-

E= – вакуум алов, численно ровное работе,

Совершаемой эл.полем при пере-

мещении заряда из одной точки в

E=const (поле однородное) другую.

E≠const (неоднородное)

a)

Е Е*S=N-поток

вектора

 

 

S⊥E- напряженности

[E]=В*м

б) поток через сферическую поверхность определяется отношением суммы зарядов, расположенных внутри этой поверхности к абсолютной диэлектрической проницаемости среды.

=

 

N= - вакуум N= - среда ⇒ теорема Гаусса

Связь между напряженностью и напряжением E= – расстояние.

 

Электропроводность.

Метод узлового напряжения.

Данный метод используется в цепях, если в ней имеется только 2 узла. Напряжение между этими узлами называется узловым.

Узловое напряжение определяется отношением алгебраической суммы произведений ЭДС и проводимости ветвей с источниками к сумме проводимости всех ветвей.

Для определения знаков алгебраической суммы направление токов в ветвях выбирается одинаковыми, т.е. от одного узла к другому. Тогда ЭДС источника, работающего в режиме генератора выбирается со знаком +, а источника, работающего в режиме двигателя (потребителя) со знаком –.

После разбора цепи определяются токи в ветвях.

- проверка

 

Метод наложения

Применяется в цепях, где несколько источников тока.

1. В каждой цепи направления токов выбираются произвольно.

2. Количество цепей равно числу источника тока.

3. В каждой цепи действует 1 источник тока, а остальные равны 0.

4. Преобразовав схемы, используем закон Ома для полной и частичной цепи, законы последовательного и параллельного соединения.

5. Решается методом преобразования.

Расчеты магнитных цепей

1. Прямая задача, в которой по заданному магнитному потоку Ф в магнитной цепи определяют намагничивающую силу IN.

2. Обратная задача, в которой по заданной намагничивающей силе IN определяют магнитный поток Ф

Однородная магнитная цепь

Прямая задача:

а) По заданному магнитному потоку и габаритам цепи определяют магнитную индукцию .

б) По кривой намагничивания материала сердечника определяют напряженность Н по вычисленной индукции В.

в) По закону полного тока определяют намагничивающую силу IN=Hl, где

S- сечение магнитопровода, l - длина средней линии магнитопровода.

Обратная задача:

а) По закону полного тока определяют напряженность поля .

б) По кривой намагничивания материала сердечника определяют магнитную индукцию В, по вычисленному значению напряженности Н.

в) Определяют магнитный поток цепи Ф=ВS.

Энергия магнитного поля.

При возникновении электрического тока в проводящем контуре одна часть энергии источника питания расходуется на преодоление электрического сопротивления. Сопротивление контура превращается в теплоту, другая запасается в виде энергии магнитного поля. С увеличением тока растет энергия магнитного поля. Она может быть возвращена источнику или преобразована в другом виде энергии при уменьшении тока.

.

Абсолютная Относительная

(магнитная постоянная)

Мо=4π10-7

Магнитные среды

 

Ма<1 Ма>1 Ма>>1

Диамагнетики прамагнетики ферромагнетики

Напряженность – это величина, характеризующая интенсивность магнитного поля в каждой его точке без учета среды.

.

Если контур замкнут, то возникает намагничивающая сила (магнитное напряжение).

Закон полного тока:

1. r>a (r – расстояние от проводника до точки, а – радиус)

2. r<a

Т.о с увеличением расстояния от центра проводника, внутри проводника интенсивность магнитного поля увеличивается, а за пределами проводника уменьшается.

Напряженность

Расчет по световому потоку.

Вспомогательные материалы: таблицы коэффициентов использования, таблицы коэффициентов отражения, таблица рекомендуемых уровней освещенности, таблица начального светового потока люминесцентных ламп

Расчетные формулы.

Определение площади помещения: S=a x b,

определение индекса помещения: φ=S/((h1-h2) ∙(a+b)),

определение нужного количества светильников: N=(E∙S∙100∙Kз)/(U∙n∙Фл),

где:

E - требуемая освещенность горизонтальной плоскости, лк;

S - площадь помещения, м.кв.;

Кз - коэффициент запаса;

U - коэффициент использования осветительной установки;

Фл - световой поток одной лампы, лм;

n - число ламп в одном светильнике.

Пример расчета:

Офис, подвесные потолки Армстронг (Armstrong), светлые стены, серый ковролин.

Исходные данные:

Помещение a= 9 m, b= 6 m, h= 3,2 m, Выбор светильников - светильник растровый встраиваемый на 4 люминесцентные лампы 18 Вт тип ARS/R 4x18 W, лампы люминесцентные 18 Вт, в одном встраиваемом растровом светильнике 4 лампы Ф = 1150 лм (для люминесцентной лампы производства Fpilips TLD 18/54, нормы освещенности Е = 300лк на уровне 0,8 м от пола (рабочая поверхность стола), коэффициент запаса Кз = 1,25, коэффициент отражения потолка - 50, стен - 30, пол - 10.

Расчет.

1. Определение площади помещения: S=a ∙b = 9 ∙ 6 = 54 м. кв.,

2. Определение индекса помещения: φ=S/((h1-h2) ∙(a+b)) = 54/((3,2-0,8) ∙ (6+9)) = 1,5

3. Определение коэффициента использования, исходя из значений коэффициентов отражения и индекса поменщения: U = 51

Светильник люминесцентный растровый встраиваемый ARS/R 4x18

4. Определение требуемого количества светильников: N = (300 ∙ 54 ∙ 100 ∙ 1,25) / (51 ∙ 4 ∙ 1150) = 8,63̃ ~ 9 светильников. Примечание: при замене светильников люминесцентных растровых встраиваемых ARS/R 4x18 на светильники люмингесцентные встраиваемые растровые но с большей мощностью ламп ARS/R 2x36 потребуется на этоже помещение: N = (300 ∙ 54 ∙ 100 ∙ 1,25) / (51 ∙ 2 ∙ 2850) = 6,96̃ ~ 7светильников.

 

Таблица коэффициентов отражения

Нормы освещения

2.11. Освещенность от общего освещения, в помещениях жилых зданий должна приниматься согласно табл. 1

Таблица 1

Условная площадка, расположенная на расстоянии 3 м от светильника

Примечание:

поз. 1-3 требуются дополнительные розетки;

поз. 1,2 нормируется среднее значение освещенности от всех светильников, за исключением настольных;

поз. 5 требуется местное освещение (розетки) на напряжение не выше 42 В.

поз. 8 освещение в ванных комнатах должно обеспечивать освещенность в вертикальной плоскости над умывальником 100 лк при люминесцентных и 50 лк при лампах накаливания.

 

2.12. Наименьшая освещенность рабочих поверхностей в квартирах жилых домов при комбинированной системе освещения от любых источников света, приобретенных населением, рекомендуется: письменного стола, рабочей поверхности для шитья и других ручных работ – 300 лк, кухонного стола и мойки посуды – 200 лк.

2.13. Наименьшая освещенность рабочих поверхностей, показатель дискомфорта, цилиндрическая освещенность, а также коэффициент пульсации освещенности в помещения общественных зданий должны соответствовать главе СНиП II-4-79.

Нормы освещения помещений культурно-зрелищных и лечебно-профилактических учреждений следует принимать согласно обязательному прил. 1.

2.14. Наименьшая освещенность в помещениях, для общего освещения которых одновременно применяются люминесцентные лампы и лампы накаливания, должна выбираться как для люминесцентных ламп.

2.15. Освещение учебно-производственных помещений профессионально-технических училищ и средних специальных учебных заведений следует проектировать по нормам для производственных помещений соответствующих отраслей промышленности, сельского хозяйства, строительства, транспорта, связи, торговли и коммунально-бытового обслуживания. при этом нормы освещенности, приведенные в отраслевых документах, следует повышать на одну ступень, если они составляют 300 лк и менее при разрядных лампах и 150 лк и менее – при лампах накаливания.

2.16. В помещениях, в которых предусматривается общее локализованное освещение рабочих мест (например, в торговых залах, мастерских изготовления одежды), наименьшая освещенность проходов и участков, где не производится работа, должна быть не менее 25% нормы освещенности рабочих мест, но не менее 75 лк при люминесцентных лампах и не менее 30 лк при лампах накаливания.

2.17. В обеденных залах ресторанов и кафе разрешается устройство локализованного или местного освещения столов. Освещенность на столах должна определяться заданием на проектирование, но быть не более 200 лк при люминесцентных лампах (100 лк – при лампах накаливания). При этом освещенность на остальной площади зала должна быть не менее 30 лк при любых источниках света.

2.18. В помещениях читальных залов библиотек и архивов рекомендуется при технико-экономическом обосновании применять систему комбинированного освещения. При этом на каждом рабочем месте должны устанавливаться светильники местного освещения. Освещенность от общего освещения в этом случае должна быть не менее 150 лк на высоте 0,8 м от пола при люминесцентных лампах.

2.19. Технологическое освещение и электроприводы механизмов эстрад и сцен культурно-зрелищных учреждений следует проектировать с учетом требований главы 7.2 ПУЭ. Правил техники безопасности для театров и концертных залов Министерства культуры СССР, а также требований настоящих норм.

Величины освещенности постановочного освещения эстрад и сцен* культурно-зрелищных учреждений следует принимать по табл. 2.

При проектировании сцен типов С-4, С-6 – С-9 следует, как правило, предусматривать в их свободных обходных зонах встроенные в планшет и невидимые со стороны зрительного зала сигнальные светильники для световых дорожек, облегчающих ориентацию в темноте.

* Классификация сцен дана по СНиП 2.08.02– 89.

Введение

Электротехника -область науки и техники, которая занимается изучением электрических и магнитных явлений и их использованием в практических целях.

Эл. энергия широко применяется во всех областях промышленности, с/х, связи, транспорта, автоматики, вычислительной техники, электроники, радиотехники и в быту.

Преимущества эл. энергии:

1) Легко преобразуется в другие виды энергии (тепловую, механическую, химическую, ядерную и др.)

2) Легко дробится

3) Передается на большие расстояния, легко регулируется (реостаты) и контролируется (счетчики и др. измерит. приборы)

4) Экологически чистая

5) Дешевая

Электроника -область науки, техники и производства, в которой разрабатываются принципы производства и совершенствования электронных приборов, методы инженерного расчета и технологического обеспечения, способы создания электронных систем для нужд.

Формы существования материи

 

вещество поля

молекулы эл.поле м.поле

атомы материя, существующая вокруг заряда

электростат. электрич.

(неподвижные q) (подвижные q) Эл. заряд -это физ.величина, определяющая интенсивность э/м взаимодействий.

Электризация -сообщение телу эл.заряда (трение, влияние, прикосновение).

При электризации выполняется закон эл.заряда:

· В замкнутой системе алгебраическая сумма эл.зарядов всех частиц остается неизменной

q1+q2+…+qn=const

Виды взаимодействия:

· Одноименные заряды отталкиваются, разноименные – притягиваются

Взаимодействие точечных заряженных тел описывается законом Кулона:

F=k

R-расстояние между зарядами

- в среде - в вакууме

0 – эл.постоянная; 8,85*10-12

ℰ - относительная диэл. Проницаемость среды

абс = ℰ0 * ℰ -абсолютная проницаемость среды

 

 

Электрический ток. Параметры тока.

Эл. ток - упорядоченное движение эл. зарядов.

           
   
   
 


В металлах – упорядоченное В электролитах - упорядоч.

движение свободных эл. движение ионов.

В газах – упорядоченное

движение ионов и электр.

За направление тока принимают направление движения положительно заряженных частиц.

Действие тока.

1) тепловое; 2) магнитное; 3) химическое

Условие существования постоянного тока

1) напряженность эл. поля в проводнике должна быть отлична от нуля и не должна изменяться с течением времени;

2) цепь пост. Тока проводимости должна быть замкнутой;

3) На свободные эл. заряды, помимо кулоновских сил, должны действовать неэлектростат. Силы, называемые сторонними силами.

Интенсивность направленного перемещения зарядов характеризует величину тока.

Сила тока - заряд, перенесенный через поперечное сечение проводника в единицу времени.

Пусть проводник имеет поперечное сечение площадью S. Заряд каждой частицы равен q0

Сила тока в метал. проводнике:

q0nυS

n-число носителей зарядов в единице объема

υ-ср. скорость упорядоченного движения электронов

[I]= А

Силу тока измеряют амперметром.

Сопротивление – способность проводника изменять силу тока в цепи.

Зависит:

· от длины проводника

· от материала проводника

· от S поперечного сечения

[R]= Ом

– уд. электропроводность Измеряется:

· от температуры

R=R0(1+αt0)

R- сопротивление при любой температуре

R0 – сопротивление при t=0°

α – температурный коэф-т сопротивления

[α]= °C-1

Закон Ома для участка цепи: Сила тока в цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна его сопротивлению.

 

 

Электрическое поле

Эл. поле – это особый вид материи, который существует вокруг любого проводника с током и действует с силой на другой проводник или заряженную частицу, внесенную в него.

Обнаружить эл. поле можно пробным зарядом.

Пробный заряд – это заряд, внесение которого в исследуемое поле не приводит к перераспределению сил в нем.

Основные характеристики электрического поля

       
   
 


Напряженность – величина хар-ая Потенциал – это величина, равная

силу, с которой эл. поле действует отношению работе, совершаемой

на заряд, помещенную в данную эл.полем при переносе заряда из

точку эл. поля. бесконечности в данную точку поля

Си:[E]= Си: [ = = = В

Вектор напряженности есть - среда

касательная к силовой линии - вакуум

эл.поля. разность потенциалов

- = - = = U(B)

E= - среда U- напряжение – разность потенци-

E= – вакуум алов, численно ровное работе,

Совершаемой эл.полем при пере-

мещении заряда из одной точки в

E=const (поле однородное) другую.

E≠const (неоднородное)

a)

Е Е*S=N-поток

вектора

 

 

S⊥E- напряженности

[E]=В*м

б) поток через сферическую поверхность определяется отношением суммы зарядов, расположенных внутри этой поверхности к абсолютной диэлектрической проницаемости среды.

=

 

N= - вакуум N= - среда ⇒ теорема Гаусса

Связь между напряженностью и напряжением E= – расстояние.

 

Электропроводность.


Поделиться с друзьями:

Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...

Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...

Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...

История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.144 с.